İnkjet (mürekkep püskürtmeli) Teknolojiler Nedir? Kullanıldığı Alanlar Nerelerdir?

İnkjet (mürekkep püskürtmeli) teknolojiler başlangıçta basit büro işlerinde kullanımıyla başlayan serüvenine her geçen gün yenilerini ekleyerek çok geniş bir kullanım alanına ulaşmıştır. Kullanım alanının genişlemesinde, dijital baskı teknolojilerindeki gelişmelere paralel olarak mürekkep teknolojilerindeki gelişmelerin de büyük etkisi vardır. İnkjet sisteminden önce zahmetli, maliyetli ve baskı kalitesi kısıtlı olan baskı işlemleri çok büyük bir ilerleme göstermiştir

Önceleri tek boyutlu esnek malzemelere baskı yapılırken şu an farklı kalınlıklarda ve sert ürünlere de baskı yapılabilmektedir. Bunun sonucunda farklı sektörlere yönelik kağıt, plastik, metal, ahşap, cam, seramik, kumaş vb. çok geniş bir yelpazede malzemeye baskı yapılabilmektedir

İnkjet baskı sistemlerinde bilgisayardan gönderilen çalışma, RIP yardımı ile baskı kodlarına dönüştürülerek baskı gerçekleşir. Bu şekilde çalışan baskı sistemlerine genel olarak ‘dijital baskı sistemleri’ denilmektedir. Dijital baskı sistemlerinde konvansiyonel baskı tekniklerinde olduğu gibi kalıp hazırlama aşaması yoktur. Bilgisayardan hazırlanan çalışmanın direkt baskısı yapılır.

İnkjet dijital baskı sistemleri teknolojik yapısını sürekli geliştirmeye devam etmektedir. Buna paralel olarak da kullanım alanları sürekli genişlemeye devam etmektedir ve çok farklı alanlarda kullanılmaktadır. Baskı işleminin hızlı gerçekleşmesi, tasarlanan çalışmanın aynen aktarılabilmesi, konvansiyonel seçeneklere göre daha ekonomik olması ve teknolojik olarak kullanımının kolay olması yaygınlık kazanmasının nedenlerini oluşturmaktadır. Grafik tasarım departmanında hazırlanan çalışma dakikalar içinde materyale baskı olarak aktarılabilmektedir. Farklı materyaller üzerine yapılan baskı işlemi sonucunda ürün yeni bir boyut kazanmaktadır. Örneğin yarı mamul bir malzeme olan seramik veya cam baskı işlemi sonucunda bir tabloya veya bir kişiye özel ürüne dönüşebilmektedir. BU dönüşümün temel aktörü tasarım ve baskı işlemi olmaktadır. Ortaya çıkan ürünler özgünlük ve estetik olarak fark oluşturmaktadır. Ayrıca üreten firma açısından önemli bir ürün alternatifleri oluşturmaktadır. İnkjet baskı teknoloji yatırımları, yoğun rekabet koşullarında bile hızla döngü sağlayan bir üretim alanı olmaktadır.

İNKJET (MÜREKKEP PÜSKÜRTMELİ) DİJİTAL BASKI CİHAZLARININ ÇALIŞMA SİSTEMLERİ

İnkjet dijital baskı sistemlerin hepsinin mekanik çalışma sistemleri aynıdır. Baskı kafası yatay (Y) yönde hareket ederken malzemenin yer aldığı silindirler veya zemin, düşey (X) yönünde hareket ederek baştan sona doğru baskıyı tamamlar. Bu çalışma sistemi küçük renkli yazıcılardan endüstriyel olarak 5m’lik geniş format baskı teknolojilerine kadar aynıdır. İnkjet teknolojisinde mürekkep damlacıkları uygun yerlerinde püskürtme sağlayacak delikleri olan mürekkep tanklarından baskı malzemesi üzerine püskürtülerek görüntü oluşturulur. Bu teknolojideki yazıcılar baskı yapabilmek için sıvı mürekkep kullanır

Mürekkep püskürtmeli sistemlerde bütün renkleri elde etmek için dört renk kullanılmaktadır. Kimi makinelerde ise dört rengin yanı sıra fazladan renkler de kullanılmaktadır. Her bir renk bu sistemde baskı kafası denilen mürekkep püskürtme tertibatı ile baskı malzemesine aktarılmaktadır. Yatay eksende hareket eden baskı kafaları mürekkep olması gereken noktanın üzerinde iken haznesinde bulunan mürekkebi malzemeye püskürtmek suretiyle işlemini gerçekleştirir. Bu baskı kafalarında bulunan delikli tertibata ise ‘nozül’ adı verilmektedir. Bunların genişliği ve çapı, püskürtme şekline göre değişmektedir

Mürekkep püskürtmeli sistemleri kendi içinde ısıl (termal) mürekkep püskürtmeli ve piezo-elektrik mürekkep püskürtmeli sistemler olarak ikiye ayrılır.

1. Isıl (Termal) Mürekkep Püskürtmeli Sistemler

Bu teknolojide mürekkep kâğıda ısı yardımıyla püskürtülür. Mürekkebi ani olarak ısıtan, püskürtme ağzının içinde bulunan küçük bir ısıtıcı (ısıtma elemanı) kullanılır. Artan ısıyla mürekkebin bir kısmı buharlaşır ve bu gaz kabarcığı geri kalan mürekkebi ileri doğru, dolayısıyla kağıda doğru iter. Bu işlem saniyede birkaç bin defa yapılır. Daha sonra püskürtme işlemi sırasında oluşan basınç yardımıyla sonraki püskürtme işlemi için hazneden mürekkep çekilir. Her püskürtme ucunda yazıcının kontrol biriminden gelen elektriksel sinyallere duyarlı küçük bir ısıtıcı bulunur. Bu çok küçük ısıtıcılarla ısıtılan mürekkep damlacıkları, püskürtme kafasından yüksek ısının etkisiyle fırlayarak baskı işlemi gerçekleştirir

2. Piezo-Elektrik Mürekkep Püskürtmeli Sistemler

Piezo-elektrik yönteminde, püskürtme işlemi uyarılan kristalin titreşerek mürekkebi püskürtmesiyle meydana gelir. Piezo kristale gerilim uygulanır. Piezo kristal, bu gerilimle esneme hareketi yapar ve iç kısımdaki mürekkep haznesine basınç uygulayarak mürekkep damlasının püskürtme ucundan dışarı çıkmasını sağlar. Piezo-elektrik yönteminde, püskürtülen damlanın kağıt üzerine uygulanış şekli gerek, gerekse miktarı konusunda önemli ölçüde kontrol sağlanmaktadır. Ayrıca bu sistemde mürekkebin ısıtılmasına gerek olmaması mürekkebin yüksek ısıya dayanıklı olması zorunluluğunu ortadan kaldırmaktadır.

İnkjet Mürekkep Türleri

1. Su Bazlı Mürekkepler

Genellikle su bazlı mürekkepler iç mekan uygulamaları için kullanılır, ancak laminasyon ile dış mekanlarda da kullanılabilir. Su bazlı mürekkeplerdeki renklendiriciler iki çeşittir: boyalar ve pigmentler. Boyalar dağılmış organik (bitkisel bazlı) materyallerden üretilirken, pigmentler ince öğütülmüş inorganik materyallerden elde edilir. Bitkisel materyalli su bazlı mürekkepler geniş renk yelpazesi sunar, ancak güneş ışığındaki UV ışınına ve suya maruz kaldığında baskılar hızlıca kullanılamaz hale gelir. Bu nedenle, boya bazlı mürekkepler esas olarak iç mekan baskıları için kullanılır. Pigment materyalli su bazlı mürekkepler daha az canlıdır, ancak UV ışınlarına bağlı olarak solmaya karşı daha iyi direnç gösterirler.

Bir başka tip su bazlı mürekkep de lateks mürekkeplerdir. Lateks mürekkepler, pigmentlidir ve sulu dispersiyon polimer (latex) teknolojisini kullanır. Bu su bazlı mürekkepler dış mekan dayanıklılığı için geliştirilmişlerdir

2. Solvent Bazlı Mürekkepler (Mild Solvent-Eco Solvent)

Solvent bazlı mürekkepler, petrol içinde asılı renk pigmentlerinden veya bir taşıyıcı olarak aseton veya keton gibi bir petrol yan ürününden oluşur. Dış mekan baskı mürekkepleridir. Her türlü çevre koşullarına dayanıklı mürekkeplerdir. Fakat uçucu solvent içermelerinden dolayı çalışma ortamının çok iyi havalandırma imkanına sahip olması gerekmektedir. Solvent bazlı mürekkepler tarafından yayılan tehlikeli VOC'lerin (uçucu organik bileşikler) insan sağlığı açısından ciddi tehlikeler oluşturur.

Günümüzde ekolojik olarak daha çevre dostu eco-solvent  mürekkepler yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu tür mürekkeplerde taşıyıcı olarak daha az toksik glikol esterleri kullanılır ve etkili bir su geçirmez dış mekan baskı çözümüdür.Eco-solvent mürekkeplerin çoğu, minimal veya tolere edilebilen koku seviyeleri ve çok düşük VOC seviyeleri ile ofis ortamında da kullanılabilir

3. UV Mürekkepler

UV ile kürlenen mürekkepler, sulu veya solventli mürekkeplerden tamamen farklı bir şekilde çalışır. Pigment renklerine ek olarak, bunlar, esas olarak monomer ve oligomerlerden oluşan ve güçlü bir UV ışıması kaynağına (bir ark lambası ya da LED-tabanlı bir iyileştirme lambası) maruz kaldığında katı hale gelen bir foto-başlatıcı katalizördür. Monomerler ve oligomerler kimyasal olarak katı bir polimere dönüşür. UV mürekkepleri, kullanılan formüle bağlı olarak son derece dayanıklı ve sert olabilir veya oldukça esnek kalabilir.

4. Süblimasyon Mürekkepler

Süblimasyon mürekkepleri, ısı ve basınç altında polyester bazlı ortam ve kumaşlara nüfuz ederek kalıcı bir bağ oluştururlar. Süblimasyon mürekkepler için kullanılan iki teknik vardır; tekstillere doğrudan baskı ve çok çeşitli ürünler için transfer baskı. Transfer baskısı için, ters bir görüntü, daha sonra mürekkeplerin kumaşa süblime edilebileceği bir ısı presinde amaçlanan alt tabaka ile yerleştirilen özel bir transfer kağıdı üzerine basılır. Bu yazıcılar çok dayanıklı fotoğraf kalitesinde sürekli tonlu görüntüler üretir. süblimasyon mürekkepler polyester ve polimer kaplı yüzeyler kullanır ve giyim ve cep telefonu kapakları, seramik kaplar, vb gibi poli-kaplı kişiye özel ürünlerin üzerine baskı için kullanılır. Süblimasyon mürekkeplerin moleküler seviyede aktarılması için belirli bir zamana ve sıcaklığa ihtiyaç vardır. Farklı ürün yapısına göre bu değerler değişmektedir. Doğrudan kumaş baskısında, yazıcı boya alt mürekkeplerini doğrudan kumaş üzerine transfer eder, bu daha sonra bir ısı presinden geçirilir. Süblimasyon mürekkepler, son derece kalıcı, yüksek çözünürlüklü, tam renkli baskı üretir. Baskılar normal şartlarda çatlamaz, solmaz veya soyulmaz

İnkjet Baskı Çözünürlüğü (Resolution)

inch'teki (2,54 cm) nokta sayısı ‘dpi’ olarak ifade edilir. dpi baskı/nokta yoğunluğu çözünürlük birimini ifade etmektedir. Baskı üretimlerinde piksel yerine nokta kullanıldığı için çözünürlük hesaplamasında, dpi değerleri geçerlidir. ppi ise ekran/piksel yoğunluğu çözünürlük birimini ifade eder. Bir resmin ppi değeri ne kadar yüksek ise, dijital olarak resmin ebadı o derece büyük ve detay derinliği fazla demektir. Öte yandan bir yazıcının dpi baskı çözünürlük değeri ne kadar yüksek olursa, baskı üretiminde kağıt yüzeyine o kadar fazla nokta vuruşu ya da pozlama yapılacak demektir. Genel olarak yazıcılar bir piksel görüntüyü kağıt yüzeyine aktarmak için en az 4 nokta vuruşu yapmaktadır.

1 inch'teki (2,54 cm) çizgi sayısı baskı üretimleri için en önemli faktörlerden birisi olan ‘lpi’ griton ile renkli resimlerin oluşumundaki K (siyah) ve CMYK noktaların film, kalıp, kağıt vs., üzerindeki dağılımını belirten tram sıklığı (screen frequency) tanımlama birimidir. Tram sıklığı (lpi) değerleri yükseldikçe, renk tonlarını meydana getiren CMYK noktaların kağıt üzerindeki sıklığı (yoğunluğu) artar ve resimlerde daha fazla detay ile derinlik elde edilmiş olur. Kağıt kalitesi düştükçe lpi değerlerinin de azaltılması şarttır. Dot Gain (Nokta Kazancı - Nokta Şişmesi) yüksek olan kağıt ve benzeri materyallere yapılacak baskılarda, aşırı sıklıktaki CMYK noktalar birbirine karışacağı için, orta tonlar şişer, koyu tonlar çamurlaşır, renkler kirlenir, detay, derinlik ve keskinlik önemli ölçüde azalır. Bu bağlamda düşük kalitedeki baskı materyallerine yapılacak baskılarda daha düşük lpi değerleri kullanılmalıdır

İnkjet yazıcılardan alınacak baskılarda lpi değerleri daha çok bu cihazların kendi efektif baskı çözünürlük değerlerine bağlıdır. İnkjet baskı işleminde çözünürlük kararı vermek için iki unsurun bilinmesi gerekmektedir. Birincisi basılacak materyalin yüzey ve dokusunun düzgün olup olmadığına göre tram (nokta) değeri belirlenmelidir. Baskı materyali kaba bir yüzey yapısına sahip ise çok küçük tram noktalarının baskıda boş basarak kaybolma durumu ortaya çıkacaktır. İkinci dikkat edilecek unsur da baskı yapılacak cihazın çözünürlük limitleridir. Baskı makinasının asgari değerlerine göre tasarım yapılmalıdır.

İNKJET DİJİTAL BASKI MAKİNALARININ KULLANIM ALANLARI

1. Basım Sektörü

2. İç Mekan Reklam Ürünleri

3. Dış Mekan Reklam Ürünleri

4. Kişiye Özel Ürünler

5. İç Mimari ve Dekorasyon Sektörü

6. Elektrik-Elektronik-Otomotiv-Endüstriyel Ürün Sektörü

7. Tekstil Sektörü

8. Seramik-Cam Ürünleri Sektörü